基于强互惠理论的漳河流域跨界水资源冲突水量协调方案设计

水量的分配方案在一定程度上影响因水量短缺引发的跨界水资源冲突的发展进程.从政府强互惠的角度入手，设计水量协调方案，寻求漳河流域跨界水资源冲突的协调途径是一个新的视角.基于这一思想，从政府的强互惠政策角度对漳河流域跨界水资源冲突系 统建模，从经济效益和社会效益两方面建立政府Agent和用水Agent 的目标函数，以强互惠表现的节水激励和水权交易为例，分别建立强互惠下的节水激励模型和水权交易模型，通过粒子 群优化算法求解，得出两种政策下漳河流域跨界水资源冲突的水量协调方案.水量的协调方案表明：政府强互惠的表现——节水激励和水权交易可以重新调整漳河流域的水量分配方案，以此来减少缺水量，协调漳河流域的跨界水资源冲突.     

颍河流域水资源开发潜力与承载力分析

水环境污染和水资源短缺是影响颍河流域生态社会经济可持续发展的重要因素。研究通过水资源负载指数、水资源供需平衡模型分析了颍河流域水资源的开发利用潜力和人口承载力。结果表明,颍河流域水资源利用程度较高,流域整体负载指数为19.24,约一半县市的负载指数大于20,今后进一步开发的潜力较小;流域多年平均水资源量为94.51亿m^3,可引用流域外水资源潜力约23.69亿m^3,以水资源的最大可利用总量计算,2008年颍河流域水资源人口承载力约为2 732.88万人,低于常驻人口数量,超载幅度为10.88%;预测2020年水资源承载人口规模为3 590.87万人,高于预期人口11.62%。由于颍河流域地表水环境污染严重,如果考虑水质、供水保证率、气候变化等因素的影响,水资源实际承载力可能远小于计算值。研究结果对颍河流域合理利用水资源、促进节水治污、制定中长期社会经济发展规划有一定的参考价值。图1,表2,参18。     

漳河流域水资源冲突政策影响机制模拟

政府的管理政策在一定程度上影响着水资源冲突主体的行为决策, 从这个角度入手寻求漳河流域水资源冲突的解决方案是一个新的视角.基于这一思想,用元胞自动机描述冲突主体的行为,人性特征和环境因素, 在政策因素的基础上, 设计了水资源冲突主体状态转换规则,用C#实现了模拟过程.仿真结果表明: 政府调整初次分配水价和水权价格对解决漳河流域水资源冲突是有效的,政府应提高冲突主体的政策执行度,缓解当地水资源冲突.     

浏阳河流域水环境容量分析

近年来,随着工农业生产的发展和城镇化水平的提高,大量工业废水和生活污水排入浏阳河,导致浏阳河水环境质量的下降,严重地威胁了浏阳河流域的可持续发展。针对浏阳河流域水环境问题,提出浏阳河水环境容量的定量分析方法,包括水环境容量计算模型和基于水环境容量计算的控制单元划分。利用上述方法,对浏阳河流域的水资源现状进行评价;根据流域水功能分区,运用正向法对浏阳河流域水环境容量进行定量分析,并提出浏阳河流域水环境管理的措施。     

智慧流域及其应用前景

为了应对全球气候变化和人类剧烈活动导致的水资源短缺、洪灾旱灾并重和生态环境恶化等复杂水资源情势, 推动流域信息化水平向更高层次发展, 借鉴"智慧地球"的理念提出了"智慧流域"这一概念. 分析了智慧流域建设的战略需求和技术推动因素, 提出了智慧流域的涵义并阐述了其特征, 设计了智慧流域总体框架, 对其中使用的关键技术和支撑平台, 如物联网技术、射频识别标签、无线传感器网络、云计算与云存储、 流域虚拟现实系统平台、基于多源耦合的气象水文信息保障平台、二元水循环数值模拟平台、水资源数值调控平台和流域数据同化系统平台等进行了探讨. 最后研究了智慧流域在防洪减灾、抗御干旱、防治污染和水资源管理 中的具体应用. 智慧流域是水利信息化的发展趋势和最高层次, 必将产生新的学科增长点, 在水利各个领域有着良好的应用前景.     

车尔臣河流域水资源承载能力的多层次模糊综合评价与分析

水资源作为一种重要的战略性资源,其对区域生态环境安全尤其是干旱半干旱地区生态环境安全及区域可持续发展具有重要意义。在区域水资源承载力研究及可持续发展理论指导下,建立了多层次模糊综合评判模型,并运用其对车尔臣河流域水资源承载能力进行计算与评价,最后针对车尔臣河流域水资源可持续发展提出建议。表2,参12。     

流域初始排污权分配方式

目前流域排放权交易制度在国外流域污染控制方面发挥着越来越重要的作用,我国也开始流域排放权交易的试点研究。然而,在流域实施排污权交易制度,关键问题是解决流域初始排污权的分配问题,因为流域初始排污权的分配是流域排污权交易制度的起点和基础。因此,建立了基于经济最优性和公平性的流域初始排污权分配模型,并以太湖流域为例进行了实证分析。     

基于模糊参与度的动态夏普利值在流域水污染治理利润分配中的应用

流域水资源保护与水环境改善是生态文明建设的重要内容。由于流域是一个整体性较强、关联度很高的完整的生态系统,流域内各地区之间的相互制约和相互影响极为显著,水污染治理只有各地区紧密合作才能够实现效益最大化。合作过程中需要解决的一个突出问题是如何将污染治理产生的利润(成本)在参与各方之间进行合理分配。针对流域水污染治理合作中的利润分配问题,提出具有模糊参与度的动态夏普利值的解的概念,以流域三地区为研究对象,考虑在连续时间里,构建水污染治理模型,并运用夏普利值进行求解,最后结合数值算例进行分析论证。     

基于Swarm的跨流域调水多Agent交互和协作仿真研究

阐述和分析以供、需方聚集体Agent相互之间、Agent与环境进行交互-协作-适应为特征的跨流域调水水资源配置和调度管理的复杂适应性.引入合同网协议,设计了改进的合同网协议以及任务分派、角色分配和承诺的兑现等交互协作行为规则,以及合同网协议自动状态机与算法.提出了跨流域调水多Agent仿真模型.与基于传统系统动力学的水资源系统配置和调度管理仿真方法不同,采用复杂适应系统为科学基础的系统仿真技术,在Swarm平台上建立仿真实验系统,仿真结果验证了多Agent模型和基于合同网协议的交互协作行为规则的合理性.     

流域水资源消耗结构与产业结构高级化适配性研究

流域水资源消耗结构与产业结构密切相关，流域经济发展呈现产业结构高级化形态会引起水资源消耗结构的改变.从适配的角度实现直接促进产业结构升级和间接减少水资源消耗量，有利于落实双控行动和以水定产政策.在此形势下，结合流域水资源消耗结构与产业结构高级化适配的机理分析，针对现有二者关联测算方法存在的问题，立足弹性，借鉴Tapio模型，构建二者的适配度测算指标，用于测算二者同步变化的程度及方向，反映适配的动态性、交互性等时空变化特征，为产业经济-水生态效益的偏差测度提供新的思路.以长江支流——湖北省汉江流域为例，研究结果表明，从空间维度看，2003-2016年各区域适配度总和区间为[-27，143]，武汉市取最大值143，尤其是2013-2016年武汉市的适配度不断提高，产业结构和用水结构不断优化；从时间维度看，2003-2016年流域的适配度总和区间为[-106，264]，发现产业结构高级化有时会对二三产水资源消耗结构优化产生负面影响.因此，流域主管机构在制定或评估以水定产政策时，尤其针对适配度最低的随州市，在汲取武汉市相关调整经验的同时，要理性的看待产业结构高级化，正确看待各区域的发展阶段，更多注重产业结构的聚合质量，在双控行动硬约束下，推动区域产业结构的合理化变迁，夯实用水效率提高的长效机制.最后，以武汉市为例对比分析现有3种测算方法表明，适配度测算指标在经济学解释上对产业结构调整更具有指导价值.     

基于CAS 范式的流域水资源配置与管理及建模仿真

针对传统水资源配置与管理理论和方法的局限性,借鉴和引入复杂适应系统理论,将流域水资源系统看成是由若干个(种)相对独立的自主实体(主体)构成的一个合作共生网络体系.提出基于复杂适应系统理论的流域水资源配置与管理的新理念,及研究框架体系.结合洪汝河流域舞钢的实际,在SWARM平台上建立仿真实验系统,提出简化的仿真模型,仿真结果验证了理论的合理性.     

基于改进Shapley值解的流域生态补偿额分摊方法

为更加公平的在流域各地区分配上游地区生态建设与保护的成本, 以及调动上游地区对流域生态保护的积极性, 本文在假设流域各地区有合作博弈的基础上, 给出基于DEA合作博弈模型的流域生态补偿额分摊方案. 考虑到合作博弈经典Shapley值解的局限性, 本文利用梯形模糊数确定各地区权重的方法对Shapley值解进行改进. 将此生态补偿额分摊方案应用于新安江流域, 结果表明本文提出的分摊方案不仅使各地区有较高投资生态保护的驱动力, 而且在考虑到各地区水源效益的同时, 还结合了流域中水源及其效益等指标的重要性, 更具公平合理性, 同时为其它跨地区流域生态补偿额分摊研究提供了参考.     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率，实现区域水资源初始配置后的有效再配置，提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法：阶段1，利用高效的“优先规则”构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数，对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画；阶段2，基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数，构建部门间水资源模糊联盟支付函数；阶段3，基于上述成果，构建水资源短缺区域水资源优化配置模型，求解得到用水部门最优水资源合作联盟，并将求得的最优模糊联盟视为大联盟，通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例，算例结果表明：①基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平，实现水资源短缺区域中的水资源优化配置，并使区域中用水部门有机会分得更多的获益；②本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟，模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性；③采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟，并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益，无论最优联盟的核心是否为空，都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求，即能保证最优联盟中各成员不会“叛逃”最优联盟、联盟稳定存在，且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性，能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。     

基于复杂适应系统理论的水土资源优化配置研究进展

复杂适应系统理论是现代系统科学的一个新的研究方向,已经在国内外水土资源优化配置中得到了应用并取得了成果。论述了复杂适应系统理论的基本概念、核心思想以及近年来该理论在国内外水土资源优化配置应用的研究现状,分析了理论在应用过程中存在的问题,强调指出了目前的研究中对单项的水、土资源优化配置研究较多,把二者结合起来的较少。最后对复杂适应系统理论在水土资源优化配置中的应用前景进行了展望。参38。     

基于OFDMA的无线协作多播网络资源分配算法

在传统的无线多播传输中,多播组的系统性能受限于多播组内的最差用户的信道质量。为了克服多播组的系统性能受限的问题,将协作传输引入到基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的无线多播网络中,并提出了在总传输速率受限的情况下,最小化总传输功率的动态资源分配算法。为了减少计算复杂度和保障公平性,提出了协作公平子载波分配算法(cooperative fair, CF)和迭代注水功率分配算法。仿真结果显示,在多播组的用户中进行协作传输的系统性能,要远高于采用传统多播直接传输的性能,并且所提算法也在保证系统性能的同时,实现了多播组间良好的公平性。     

A Comprehensive Dea Approach for the Resource Allocation Problem based on Scale Economies Classification

This paper is concerned with the resource allocation problem based on data envelopment analysis （DEA） which is generally found in practice such as in public services and in production process. In management context, the resource allocation has to achieve the effective-efficient-equality aim and tries to balance the different desires of two management layers： central manager and each sector. In mathematical programming context, to solve the resource allocation asks for introducing many optimization techniques such as multiple-objective programming and goal programming. We construct an algorithm framework by using comprehensive DEA tools including CCR, BCC models, inverse DEA model, the most compromising common weights analysis model, and extra resource allocation algorithm. Returns to scale characteristic is put major place for analyzing DMUs＇ scale economies and used to select DMU candidates before resource allocation. By combining extra resource allocation algorithm with scale economies target, we propose a resource allocation solution, which can achieve the effective-efficient-equality target and also provide information for future resource allocation. Many numerical examples are discussed in this paper, which also verify our work.     

云计算环境中SBS应用动态资源分配方法

建立了一个SBS（基于服务的系统，service based system）应用端到端性能评价模型，并在该模型的基础上提出了SBS应用动态资源分配方法，该方法通过将静态的初始资源分配和动态的资源分配方案调整相结合，能够适应用户访问行为的动态变化，保证SBS应用端到端性能. 在SBS应用动态资源分配问题求解中，提出了服务吞吐量约束确定算法并在此基础上 给出了SBS应用动态资源分配算法，该算法根据SBS应用吞吐量约束确定服务资源需求量并在此基础上通过起始服务 到服务间的转移时间计算服务的资源分配时刻，从而能够在保证SBS应用端到端性能约束的同时提高资源利用率. 实验验证了所提出的基于SBS应用端到端性能评价模型的动态资源分配方法的有效性.     

土地资源优化配置的物元模型

应用可拓学的理论和方法,对土地资源的特征及优化配置进行了分析,建立了土地资源优化配置的物元模型,为土地资源的优化配置和合理利用提供一种新的科学方法。     

水资源影子价格动态投入产出优化模型研究

提出了一种基于投入产出动态优化的方法来解决计划期较长的水资源最优配置问题.首先,在概述了现存的计算水资源影子价格的方法和投入产出动态模型等基本理论的基础上,提出了一种动态投入产出优化模型来计算水资源的影子价格,其次给出了中国水资源影子价格计算模型的计算方法和求解过程.最后应用1999年中国33部门水资源投入占用产出表和中国九大流域水资源投入占用产出表的基础数据推算中国和中国九大流域1949～2050年重要年份的水资源影子价格.